Relatório de estágio e monografia intitulada :"mecanismos epigenéticos na formação de memória e capacidades cognitivas"

Abstract

A habilidade do organismo humano em adaptar o seu comportamento em resposta a estímulos ambientais ao longo do tempo, fundamenta-se na plasticidade estrutural e funcional do SNC. É atualmente conhecido que os processos em torno da memória celular (diferenciação), e da memória neurológica têm similaridades, não só ao nível da sua génese como também da sua regulação, orquestrada por mecanismos epigenéticos. A definição molecular moderna de epigenética consiste no conjunto de alterações na estrutura base da cromatina que, coletivamente, originam e propagam diferentes padrões de expressão de genes, transcrição, e silenciamento em relação ao mesmo genoma que não são explicados por mudanças na sequência de DNA. Marcas epigenéticas como a metilação do DNA e modificações pós-tradução das histonas têm vindo a comprovar-se cada vez mais como imprescindíveis reguladores dos processos de memória. As suas funções de regulação dinâmica da transcrição de genes em resposta à ativação neuronal mostram-se relevantes e influentes no processo de formação de memória. A natureza persistente, mesmo após divisão celular, de mecanismos como a metilação do DNA sugere também a existência de um papel da epigenética na manutenção da memória previamente formada. O conteúdo da presente monografia tem como foco a ligação entre determinados processos envolvidos na formação e manutenção de memória e capacidades cognitivas, compreendendo vias de sinalização comuns a ambos os tipos de memória referidos, e os mecanismos epigenéticos implicados na regulação desses mesmos processos e consequentes respostas, dependentes de uma articulação e encadeamento com um elevado nível de precisão temporal e especificidade.

The ability of the human organism to adapt its behavior in response to environmental stimuli through time is based on the structural and functional plasticity of the CNS. It is known that the processes regarding cellular memory (differentiation) and neurological memory have similarities, not only on the level of their genesis but of their regulation as well, orchestrated by epigenetic mechanisms. The modern molecular definition of Epigenetics comprehends the range of modifications in the basic chromatin structure that, collectively, originate and spread different gene expression patterns, transcription and silencing in relation to the same genome that are not explained by changes in the DNA sequence. Epigenetic tags like DNA methylation and histone post-translational modifications have been increasingly seen as crucial regulators of memory processes. Their functions of dynamic regulation of gene transcription in answer to the neuronal activation have been shown to be relevant and influential in memory formation. The persistent nature of mechanisms like DNA methylation, even after cell division, also suggests the existence of a role to epigenetics on the maintenance of previously formed memory. The content of the present monography spotlights the connection of particular processes involved in the formation and maintenance of memory and cognition, including signaling pathways common to both types of memory (cellular and neuronal) and the epigenetic mechanisms implicated on the regulation of these same processes and subsequent outcomes, dependent of an articulation and sequencing comprising a high level of temporal precision and specificity.